При выборе содержания и характера изложения предлагаемой книги я основывался на тех положениях, которые руководили мною при составлении ранее появившихся в том же издательстве трех частей настоящего труда, предназначенного для первого серьезного введения в теоретическую физику. При том объеме, который имеет в настоящее время теоретическая физика, и здесь опять речь может идти лишь о скучном выборе из имеющегося крайне богатого материала. При этом решающим было в первую очередь ограничение рамками классической волновой теории в ее применении к средам непрерывной плотности.
Поэтому я имел возможность уделить больше внимания систематическому изложению и развитию высказываемых положений, а также их связи с другими отделами теоретической физики. Этим обусловлены многочисленные ссылки на предшествующие тома настоящего труда, в которых цифра 1 указывает на общую механику, 2 — на механику деформируемых тел и 3 — на теорию электричества и магнетизма.
С момента создания ОТО и последующих работ в космологии, вопрос о кривизне пространства во Вселенной (w > 0, w < 0 или w = 0 ) - считается один из наиболее главных и дискутируемых по сей день. Это естественно, ведь от кривизны пространства зависит: расширяется Вселенная, сжимается или является статичной. Эти дискуссии, позволили автору выдвинуть парадоксальную идею: одновременного существования во Вселенной трех взаимосвязанных пространств-времен (положительной, отрицательной и нулевой кривизны) и, уже на этой основе, разработать теорию, в которой каждое пространство-время играет свою собственную роль и развивается в строгом соответствии, со своим знаком кривизны. Трех пространственно-временная модель строения Вселенной, предлагаемая автором, позволяет решить многие фундаментальные проблемы современной космологии и теоретической физики, а также создает основу для построения единой физической теории.
В книге изложены четыре раздела теоретической физики: «Статистическая физика», «Гидродинамика и газовая динамика», «Электродинамика сплошных сред» и «Физическая кинетика». Во всех этих разделах статистические величины и закономерности выводятся из элементарных законов, рассмотренных в первом томе этого курса теоретической физики.
“Теория теплоты” является последним томом “Введения в теоретическую физику” Планка. В первой части этой новой книги Планка излагается исключительно классическая термодинамика, вне всякой связи с атомистическими представлениями. Следует отметить, что в этой части во многом имеет место почти текстуальное совпадение с соответствующими главами “Термодинамики” Планка.
Вторая часть посвящена изложению основ теории теплопроводности. Теплопроводность взята автором в качестве такого процесса, который является простейшим примером необратимых процессов. Благодаря такой точке зрения переход от термодинамики к теории теплопроводности оказывается в изложении Планка чрезвычайно ясным и естественным.
Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макромира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы.
Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы. С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании. Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью.
В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
“Теория теплоты” является последним томом “Введения в теоретическую физику” Планка. В первой части этой новой книги Планка излагается исключительно классическая термодинамика, вне всякой связи с атомистическими представлениями. Следует отметить, что в этой части во многом имеет место почти текстуальное совпадение с соответствующими главами “Термодинамики” Планка.
Вторая часть посвящена изложению основ теории теплопроводности. Теплопроводность взята автором в качестве такого процесса, который является простейшим примером необратимых процессов. Благодаря такой точке зрения переход от термодинамики к теории теплопроводности оказывается в изложении Планка чрезвычайно ясным и естественным.
Предлагаемый вниманию читателя курс: «Введение в теоретическую физику» вырабатывался в течение более чем десяти лет. Строго говоря, это — не курс лекций, так как постепенно, по мере разработки самого содержания, из года в год метод преподавания изменялся, причем центр тяжести переносился все больше и больше на самостоятельную работу студентов в аудитории.
План каждого занятия составлялся обыкновенно следующим образом. Лектор излагал в начале занятия основные положения изучаемого вопроса, попутно ставя вопросы всей аудитории, и на этой основе задавал для самостоятельной проработки конкретные примеры, которые тут же решались студентами с помощью лектора.
Полученные результаты сообща обсуждались, причем обсуждались и отдельные промахи (конечно, анонимно) и указывались способы, как, по возможности, избежать подобных промахов в дальнейшем.
Книга В. К. Семенченко «Избранные главы теоретической физики» дает возможность студентам педагогических институтов, изучающим курс теоретической физики, более углубленно познакомиться с основами термодинамики, квантовой механики и статистической физики.
Книга не представляет собой систематического курса теоретической физики: некоторые вопросы в ней освещены весьма подробно и своеобразно, другие — более сжато. Особое внимание в книге уделено физической стороне проблем, решаемых методами теоретической физики. Математический аппарат книги в основном не выходит за рамки курсов математики, изучаемых в педагогических институтах. Необходимые дополнительные сведения по математике либо приводятся в самой книге, либо указаны источники, где их можно найти.
Для лучшего понимания описываемых автором идей и методов теоретической физики полезно сопоставить соответствующие разделы книги с другими учебниками и учебными пособиями по теоретической физике.
Книга В. К. Семенченко может быть полезной также и для специалистов других направлений — инженеров, геологов, химиков, которые в какой-то мере подвергаются в своей деятельности необходимости знакомства с элементами теоретической физики.
В книге содержатся задачи по квантовой механике и статистической физике, подобранные в соответствии с программой курса теоретической физики для физических специальностей педагогических институтов.
Книга представляет собой краткое изложение начал теоретической физики: механики, теории поля, квантовой механики. Главное внимание уделяется при этом логически последовательному изложению узловых фундаментальных вопросов с современной точки зрения.
Книга будет полезна всем изучающим теоретическую физику, но не обязательно выбравшим её своей основной специальностью: студентам физтехов, физикам-экспериментаторам, а также интересующимся физикой инженерам, математикам, химикам, биологам и др.
Книга даст также возможность лицам, получившим физическое образование в предыдущие десятилетия, получить представление о современном состоянии науки.
